Akademia Górniczo-Hutnicza
Kierunek
Imię i nazwisko
Temat
Data wydania
Data oddania

1. Cel sprawozdania:

Celem sprawozdania jest zapoznanie ze sposobami wykrywania kationów w roztworach na podstawie obserwacji reakcji z odpowiednimi odczynnikami

1. Sprzęty laboratoryjny:

   1. Probówki

   2. Palnik

   3. Dygestorium

   4. Pręcik platynowy

2. Odczynniki chemiczne:

   1. 2-molowy kwas solny – 2M HCl

   2. Jodek potasu - KI

   3. Wodorotlenek sodu - NaOH

   4. Heksacyjanożelazian (III) potasu - K₃[Fe(CN)₆]

   5. 0,3-molowy i 6-molowy kwas siarkowo-wodorowy H₂S

   6. Amid kwasu octowego – AKT

   7. Tiocyjanian amonu - NH₄SCN

   8. Wodorotlenek amonu - NH₄OH

   9. Chlorek amonu - NH₄Cl

   10. Alizaryna

   11. Węglan amonu - (NH₄)₂CO₃

   12. C₄H₈N₂O₂ - dwumetyloglioksyn

3. Opis wykonywanego doświadczenia:

Kationy są podzielone na 5 grup oraz na kationy wykrywalne w próbie wstępnej. Każda ma swój charakterystyczny odczynnik grupowy. Kationy te wykrywamy według następujących obserwacji reakcji.

Próby wstępne:

NH₄⁺ + NaOH + temp. = amoniak (charakterystyczny zapach)

Fe⁺²(lekko żółty) + K₃[Fe(CN)₆] = błękit pruski

Fe⁺³(pomarańczowy) + NH₄SCn = krwistoczerwony kolor

Grupa I (odczynnik grupowy -2MHCl):
Pb⁺² + odczynnik grupowy = biały osad

Po podgrzaniu ołów się rozpuszcza. Dodajemy do rozpuszczonego KI, kolor zmienia się na żółty.

Ag⁺ + odczynnik grupowy = biały osad
Dodajemy NH₄OH, po czym roztwór się odbarwia. Dodajemy 2MHNO₃, znów wytrąca się biały osad.

Hg₂⁺² + odczynnik grupowy = biały osad
Dodajemy NH₄OH, powstaje czarny osad wodorotlenku rtęci.

Grupa II (odczynnik grupowy AKT + H₂S. Dla kationów na I st. utl. 0,3-molowy, na II st. utl. 6-molowy):

Hg⁺² + odczynnik grupowy = biały osad

Po podgrzaniu biały osad zmienia kolor na czarny.

Hg⁺² + KI = kolor pomarańczowy (z nadmiarem KI kolor znika)

Bi⁺³ + odczynnik grupowy + temp. = kolor brązowy
Cu⁺² (kolor niebieski) + odczynnik grupowy + temp. = kolor czarny
Cd⁺² + odczynnik grupowy + temp. = intensywnie żółty kolor

As^+3/+5 + odczynnik grupowy + temp. = kolor bladożółty

Sb^+3/+5 + odczynnik grupowy + temp. = kolor pomarańczowy (marchewkowy)
Sn⁺² + odczynnik grupowy + temp. = kolor karmelu
Grupa III (odczynnik grupowy - NH₄Cl):

Al⁺³/Zn^-2 + odczynnik grupowy = biały, galaretowaty osad
Rozróżniamy je za pomocą alizaryny S. Kation glinu staje się pomarańczowy, a cynku – fioletowy.

Cr⁺³ (ciemno granatowy kolor) + odczynnik grupowy + temp. = czarny osad

Mn⁺² (lekko różowy kolor) + odczynnik grupowy = kolor cielisty

Ni⁺² (kolor zielony) + odczynnik grupowy + temp. = czarny osad

Ni⁺² + C₄H₈N₂O₂ (dwumetyloglioksyn) = kolor fioletowo różowy

Co⁺² (kolor różowo czerwony) + odczynnik grupowy + temp. = czarny osad

IV grupa (odczynnik grupowy – (NH₄)₂CO₃:
Ba⁺²(zielony)/Sr⁺²(czerwony)/Ca⁺²(pomarańczowy) + odczynnik grupowy = biały osad

V grupa:

Mg⁺² nie wykrywamy

Do rozpoznania kationów grupy V używamy pręcika platynowego. Czysty pręcik wkładamy do kationu, następnie pod ogień. Pręcik włożony w kation potasu K⁺ daje kolor ognia fioletowy, natomiast sodu Na⁺ - pomarańczowy.

1. Wnioski

Sposób wykrywanie kationów zależy od ich przynależności do jednej z 5 grup, lub do kationów próby wstępnej. Każda z grup ma swój odczynnik grupowy. Aby wykryć kation należy sprawdzać po kolei, jak przebiegają reakcje z poszczególnymi odczynnikami grupowymi i na podstawie obserwacji odpowiednio zaklasyfikować.